Der Ort wird erstmals im Jahre 1221 als „bersinbrugge“ urkundlich erwähnt. Es gibt auch Vermutungen, Bersenbrück müsse schon vor diesem Zeitpunkt in Akten erwähnt worden sein, Beweise hierfür, die eindeutig sind, liegen aber bis jetzt noch nicht vor. In den benachbarten Orten Alfhausen, Ankum, Gehrde und Merzen konnten im Jahre 1977 die 1000 Jahr Feiern festlich begangen werden, in einer Urkunde Kaiser Ottos des II. Aus dem Jahre 977 ohne irgend einen Zusatz namentlich belegt. Nach der Überlieferung war in Bersenbrück die adelige Familie von Ravensberg wohl bereits seit dem 12. Jahrhundert zu Hause. Bei den vielen Fehden zu Anfang des 13. Jahrhunderts zwischen den Grafen von Ravensberg und den Grafen von Tecklenburg kam Bersenbrück unter die Herrschaft der Tecklenburger. Im Jahre 1231 schlossen beide Parteien unter kirchlicher Vermittlung Frieden, und Ravensberg erhielt die 1207 verlorengegangen Güter, unter anderem auch das Gut „bersinbrugge“, zurück.
Es gibt die Annahme, dass aufgrund der Zurückgabe dieser Güter wohl aus Dankbarkeit Otto und seine Gemahlin Sophie aus dem Hause Oldenburg-Wildeshausen in Bersenbrück ein Kloster des Zisterzienser-Ordens gründeten. Sie schenken die Einkünfte unter Einbeziehung der hier bestehenden Eigenkirche des Stammsitzes mit samt ihrem Grundbesitz unter allem Zubehör, wie Mühle, Hufen, Eigenhörige, Fischereigerechtsame und Weiden, dem Kloster. Damit hatte dieses eine sichere Existenzgrundlage. In den Jahren 1236 und 1237 bestätigten der Osnabrücker Bischof Konrad von Velber und Papst Gregor der IX. ihren Schutz gegenüber der neuen Niederlassung. Die Gründungsurkunde des Klosters Bersenbrück von 1231 mit dem in lateinischer Sprache überlieferten Text liegt als Veröffentlichung im 1896 erschienenen zweiten Band des Osnabrücker Urkundenbuches vor. Das Kloster Bersenbrück wurde, nachdem es 556 Jahre bestanden hatte, am 22.02.1787 aufgelöst. Erst seit dem Zeitpunkt begann die Gemeinde Bersenbrück sich selbständig zu entwickeln. Der Grundbesitz des aufgehobenen Klosters kam 1824 in die Hand der Hannoverschen Klosterkammer. Man hatte 1787 auf dem alten Klostergrund in Bersenbrück einige Erbpächter angesiedelt. Das übrige Land wurde verpachtet. Hiervon zeugt noch heute der große Grundbesitz der Klosterkammer, der teilweise im Erbbaurechtswege für Bauzwecke zur Verfügung gestellt worden ist.
Als einer der bedeutendsten Tage in der neueren Geschichte Bersenbrücks ist wohl der 19. April 1956 anzusehen. Die Gemeinde Bersenbrück erhielt – dokumentiert in einer Urkunde – durch den Nds. Minister des Innern die Rechte einer „Stadt“.
Während die Erhebung zur Stadt also eindeutig belegbar ist, liegen Bersenbrücks Anfänge noch weitgehend im Dunkeln. Das beginnt bereits beim Namen: Der Name Bersenbrück scheint, den Vermutungen des Sprachforschers Theodor Bader folgend, einmal aus dem altillyrischen Namen für den Hasefluß aus der Zeit zwischen 1500 und 500 v. Chr., zum anderen als ein Ort bei der Brücke über die Hase entstanden zu sein.
Den Landkreis Bersenbrück, der 1885 gebildet wurde, gibt es nicht mehr. Er wurde im Zuge der Verwaltungs- und Gebietsreform im Lande Niedersachsen am 01.07.1972 aufgelöst und in den Landkreis Osnabrück eingegliedert. Gleichzeitig wurde jedoch von diesem Tage an die Samtgemeinde Bersenbrück gebildet. Die Samtgemeinde Bersenbrück umfasst die Mitgliedsgemeinden Alfhausen, Ankum, Bersenbrück, Eggermühlen, Gehrde, Kettenkamp und Rieste.
Die Stadt Bersenbrück ist eine junge Stadt, die sich um das Kloster herum sehr spät entwickelt hat und eine stark steigende Einwohnerzahl erst nach dem zweiten Weltkrieg erlebte. Während die Einwohnerzahl in Bersenbrück um 1800 bei ca. 90 Personen liegt, wohnen im Dorf Ankum bereits 1063 Einwohner.
Durch den Zuzug vieler Menschen aus der ehemaligen Sowjetunion ist ein weiterer Anstieg in den Jahren nach 1990 zu verzeichnen.
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